La question de savoir comment contrôler une main ou un bras artificiel est délicate.
Les mains et les bras artificiels deviennent de plus en plus sophistiqués. L'armée américaine, entre autres, injecte donc beaucoup d'argent dans la recherche. Il réussit de plus en plus à maintenir en vie des soldats gravement blessés, ce qui fait que de plus en plus de vétérans manquent de parties du corps. Mais la question de savoir comment contrôler un bras aussi high-tech est délicate.
Utiliser son autre bras, même si on en a encore un, serait un peu maladroit, et avec d'autres parties du corps aussi, la maniabilité augmentant, cela devient vite assez compliqué. Ainsi, pendant de nombreuses années, les scientifiques ont essayé de faire en sorte que le bras réponde à la bonne vieille activité nerveuse qui, à l'origine, transformait les ordres du cerveau en mouvement.
La solution littéralement la plus évidente est les terminaisons nerveuses dans la partie du bras qui a été laissée derrière. Les scientifiques ont déjà réussi à plusieurs reprises à l'intégrer à la prothèse de manière à pouvoir contrôler certains mouvements simples, même s'ils faisaient à l'origine travailler d'autres muscles. Notre cerveau apprend rapidement, surtout quand nous voyons ce que nous faisons.
Cependant, l'emplacement et l'activité des nerfs retenus varient d'un patient à l'autre, en fonction de la blessure et de la manière dont elle a été traitée et guérie. Ainsi, certains scientifiques préfèrent chercher les instructions de leur bras à la source :notre cerveau. C'est possible avec une casquette qui mesure l'activité cérébrale de l'extérieur, mais qui donne une image assez imprécise.
Beaucoup plus précis sont les schémas lus par une puce qui a entre-temps été mise sur le marché et qui peut être implantée dans le cerveau et y mesurer l'activité d'une centaine de cellules nerveuses individuelles. En 2006, des chercheurs ont décrit dans Nature comment ils ont traduit l'activité du cortex cérébral moteur d'un homme paralysé en mouvements de curseur.
Pas mal, mais pourrait être encore mieux, ont déclaré la semaine dernière Richard Anderson, Tyson Afialo et Spencer Kellis du California Institute of Technology in Science. † Car, selon eux, ce que la prothèse et le logiciel qui la contrôle ont vraiment besoin de savoir, ce n'est pas forcément à quels mouvements notre cortex cérébral moteur tente de stimuler les muscles du bras absent, mais quelle en est l'intention.
Et cette représentation globale du but, du déroulement et des conséquences de certaines actions ne prend pas naissance dans le cortex cérébral moteur, mais à l'arrière du cortex du lobe pariétal. Les scientifiques y ont donc placé deux puces, l'une dans une zone qui est active lorsque nous attrapons un objet, l'autre dans une zone qui devient active lorsque nous l'attrapons.
L'homme paralysé qui a participé à l'étude, lorsqu'il a vu l'activité d'un neurone particulier sur l'écran, a trouvé au fil du temps des moyens de l'augmenter ou de la diminuer. Par exemple, une cellule devenait active lorsqu'il imaginait qu'il déplaçait sa main vers sa bouche, mais pas lorsqu'il faisait le même mouvement vers son oreille ou même son menton.
Une autre cellule devenait plus active lorsqu'il imaginait tourner son épaule, et moins active lorsque son esprit touchait son nez. L'avantage de travailler avec un sujet de test humain, selon les scientifiques, est qu'il peut simplement vous dire toutes ces choses en détail, ce qui est bien sûr beaucoup plus difficile avec des expériences avec des singes.
Grâce au «dévouement inébranlable» de l'enthousiaste «EGS» de 32 ans (le nom de l'homme n'a pas été dévoilé), selon les chercheurs, ils ont progressivement réussi à lire dans son activité cérébrale, sans explication, où il voulait se déplacer son bras. , selon quelle trajectoire, et à quelle vitesse. Cela leur a permis de transmettre rapidement les commandes correspondantes à la prothèse.
De plus, les scientifiques ont découvert des cellules nerveuses qui n'étaient actives que lorsque l'EGS bougeait mentalement l'un ou l'autre bras, ainsi que des cellules nerveuses qui agissaient indépendamment du bras utilisé, tant que la cible était la même. Cela ouvre des perspectives, espèrent les scientifiques, pour contrôler les deux bras avec la même puce sans collisions ni accidents.
L'avantage de lire des mouvements et des intentions imaginaires est qu'ils peuvent également être utilisés si l'appareil qu'ils contrôlent fonctionne très différemment des membres que les gens ont habituellement. Dès qu'il est clair qu'un patient aux mouvements limités veut se gratter le nez, par exemple, cela peut être pris en charge, même sans prothèse de bras réaliste.
Cependant, il reste encore du travail à faire. Les mesures et les algorithmes doivent encore être affinés et devenir considérablement plus flexibles, car les cellules nerveuses changent régulièrement de rôle. De plus, on ne sait pas pour l'instant combien de temps les puces resteront utilisables, et elles ne sont pas encore sans fil, laissant un vide qui présente un risque d'inflammation. Des travaux sont également en cours sur un bras qui peut "sentir".
Ce que les scientifiques n'ont pas encore étudié, mais sont prêts à essayer à l'avenir - promettent-ils -, c'est dans quelle mesure les puces peuvent également lire des intentions qui ne sont pas liées à de simples mouvements, comme allumer la télévision ou préchauffer le four. Qui sait, peut-être trouverons-nous un moyen sûr de mettre immédiatement cette idée en pratique.
Plus sur ce sujet (d'après Eos, janvier 2013) :
